Страница 3 из 35
Приметы погоды, являющиеся результатом многолетних наблюдений, проверенные практикой народов и научно обоснованные, нужно знать хотя бы для того, чтобы понять разницу между научным подходом и предрассудками, выдумками, суевериями.
Человек всегда испытывает необходимость предвидеть погоду.
Представьте такое: над головой светит солнце, но вдруг подул ветер, солнце закрыла свинцовая туча, забарабанил дождь. Неприятно ставить в дождь палатку, а разжечь костер — проблема. «Хорошо бы заранее знать о надвигающемся ненастье», — думаете вы.
Пожалуйста, к вашим услугам великая мудрая книга природы. Только умейте ее читать. Вот тут-то и пригодится умение предсказывать погоду по приметам и местным признакам. В горах, в лесу, в степи, на реках и озерах много «живых барометров». Но свои маленькие тайны они открывают лишь пытливым и наблюдательным, тем, кто любит и бережет родную природу. Наблюдая за ними, не трудно установить связь между их жизнью и окружающей природной средой. А сделать это очень интересно и не менее важно.
Внимание — атмосфера!
Мы живем на дне глубокого воздушного океана — атмосферы. Она состоит из смеси газов (азота, кислорода, инертных газов, углекислого газа), водяного пара и небольшого количества твердых частиц (аэрозолей). В атмосфере содержится не менее 10 трлн. т водяного пара — в среднем 200 т над каждым гектаром поверхности Земли. Примеси бывают в разном количестве. Если их мало, воздух прозрачен, а небо голубое или ярко-синее. И наоборот, если примесей много, небо мутное, белесое.
Общая масса атмосферы Земли примерно 5,3 квадрильона (53×1015) т. Такую массу имел бы медный шар диаметром 10 км.
Казалось бы, человеку трудно повлиять на атмосферу, изменить ее состав. Однако факты говорят о другом. В мире ежегодно сжигается свыше 2 млрд. т каменного угля, более 1 млрд. т нефти, перерабатывается более 2 млрд. т рудных и нерудных сыпучих материалов. В атмосферу ежегодно выбрасывается свыше 120 млн. т угольной пыли, почти 300 млн. т промышленного и бытового аэрозоля (жидкие и твердые частички выхлопных газов от миллионов автомобилей, сотен тысяч самолетов, тепловозов, выбросы заводских труб и пр.).
Загрязнение воздушного океана приводит к повышенной коррозии, к уменьшению срока эксплуатации конструкций, строений или их полному разрушению. Оно также пагубно сказывается на здоровье людей. Поэтому в нашей стране большое внимание уделяется вопросам рационального использования природы и ее охраны. В статье 67 Конституции (Основного Закона) СССР записано: «Граждане СССР обязаны беречь природу, охранять ее богатства», а в статье 18 говорится: «В интересах настоящего и будущих поколений в СССР принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды».
В нашей стране ведется борьба с загрязнением атмосферы. Гидрометслужбой СССР организована общегосударственная сеть пунктов наблюдений и контроля за уровнем загрязнения атмосферы, почвы и водных объектов. Постоянный контроль за состоянием воздуха проводится в 530 пунктах 150 городов. Химический состав поверхности вод изучается более чем в 4000 пунктах на 850 объектах.
Еще большего размаха приобрела природоохранная работа после XXVI съезда КПСС, в решениях которого записано: «Активнее проводить работу по созданию и развитию системы кадастров природных ресурсов. Совершенствовать государственное управление и усилить контроль в области природопользования и охраны окружающей среды. Шире привлекать общественность к охране природы»[5].
В этом большом и благородном деле немалую помощь взрослым оказывают школьники, участвуя в поисковой и исследовательской работе отрядов Всесоюзной туристско-краеведческой экспедиции пионеров и школьников «Моя Родина — СССР». В экспедиции участвует школьники IV–X классов всей страны.
Почему меняется погода?
Как же возникает та или иная погода и почему она так часто меняется? Поверхность Земли нагревается неравномерно. Степень ее нагрева во многом зависит от высоты Солнца над горизонтом. Чем выше Солнце поднимается над горизонтом, тем больше лучей падает на поверхность Земли; чем опускается ниже — на тот же участок их попадает значительно меньше, они скользят по земной поверхности (рис. 1). Поэтому там, где солнечные лучи падают почти отвесно, находится зона самого теплого климата на Земле: это область между тропиками. В полярных областях (в Арктике и Антарктике) Солнце в течение полярной ночи совсем не восходит, а полярным летом оно едва поднимается над горизонтом, и лучи падают на Землю косо, нагревая ее незначительно.
Но и это не все. На земной поверхности мы видим горы и равнины, покрытые растительностью степи и голые пустыни, леса, реки, озера, моря и океаны. Одинаково ли нагреваются все эти части земной поверхности? Безусловно, нет. Сильнее и быстрее нагревается сухая голая почва. Лучше и быстрее прогревается от нее и воздух. Значительно медленнее нагревается вода, так как лучи Солнца проникают вглубь. Но она и дольше остывает. Поэтому и воздух над ней прогревается и остывает медленнее.
Между подстилающей поверхностью и атмосферой происходит непрерывный обмен влагой. Испаряясь с океанов, водяной пар восходящими движениями воздуха поднимается вверх. Там температура воздуха настолько низкая, что водяной пар конденсируется в капли, образуя облака. Облака ветром переносятся на континент, где из них выпадают осадки. Осадки частично впитываются в почву и корнями растений, частично испаряются, частично стекают в реки, а оттуда в море. И все опять начинается сначала. Происходит вечный круговорот воды в природе.
Таким образом, разные участки Земли и воздух над ними нагреваются и увлажняются неодинаково. В результате создаются очаги прогретых и увлажненных различной степени участков атмосферы, размеры которых достигают нескольких тысяч квадратных километров. Их называют воздушными массами.
Воздушные массы находятся в непрерывном движении и постоянно меняют свои свойства. Замечено, что есть места — «очаги», где они накапливаются или, как принято говорить, формируются особенно часто. Одним из таких очагов является Арктика. Ее часто называют «кухней погоды». И это совершенно справедливо. Воздух здесь приобретает свойства холодных полярных льдов, распространяется к югу, неся с собой похолодание. В границах одной воздушной массы погода стабилизируется медленно, при смене воздушных масс — меняется резко, скачкообразно.
Различают периодические и непериодические изменения погоды. Первые связаны с вращением Земли вокруг Солнца и своей оси. Это суточные, а также сезонные изменения температуры и влажности воздуха, направления ветра и других метеорологических элементов. Суточные изменения особенно хорошо наблюдать в ясные дни: перед рассветом температура воздуха и почвы, как правило, минимальна, а относительная влажность наибольшая, ветер стихает, иногда выпадает роса, по дну лощин и в поймах рек стелется туман; с восходом солнца исчезает роса, туман рассеивается, поднимается ветер; после полудня температура воздуха самая высокая.
Непериодические изменения погоды обусловлены перемещением воздушных масс из одной географической области в другую в общей системе циркуляции атмосферы.
Почему же воздушные массы так непоседливы?
Причина в том, что холодный воздух тяжелее теплого и стремится опуститься вниз, а теплый — подняться вверх. В бане, как известно, внизу всегда холоднее, чем вверху, «на полке». Если мы приоткроем входную дверь бани, сразу же почувствуем, как понизу тянет холодный воздух, а теплый выходит наружу поверху (рис. 2).
5
Материалы XXVI съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981, с. 184.